铝是我国主要的有色金属,是除钢铁之外的第二大应用金属,广泛应用于民用建筑、交通运输车辆、航空航天。氟化钠是铝工业的重要原材料之一,在氟化钠产品标准中,明确规定产品中氟化钠的含量以氟含量进行换算,所以氟含量的高低直接决定氟化钠产品的品质,因此建立一种能够准确测量氟化钠中氟含量的化学分析方法是十分重要的。
目前相应的ISO国际标准为ISO 2833-1973 《工业用氟化钠 氟含量的测定 威拉德-温特尔改进法》,采用蒸馏-硝酸钍滴定法测定氟化钠中氟元素含量。我国相对应的标准为YS/T 535.2-2009《氟化钠化学分析方法 第2部分:氟含量的测定 蒸馏-硝酸钍滴定容量法》,该标准实施距今已十年有余,主要存在以下几个方面的问题:
(1)硝酸钍标准溶液配制的浓度过高,且标定硝酸钍时氟化钠的称取质量较小,容易造成较大的分析误差。按照现行标准所规定内容进行硝酸钍标准溶液标定时,消耗的溶液体积为7mL,对应的测定结果约45.5%,但基准氟化试剂氟的理论测量值为45.25%,测量结果偏高,并且平行实验的样品若滴定毫升数相差0.10mL,计算结果相差0.65%,分析误差较大。修订后的标准将标定时氟化钠的称样量修改为0.3g,将硝酸钍滴定溶液的浓度修改为0.0088mol/L,测定基准氟化钠试剂消耗的硝酸钍滴定溶液约21mL,平行实验的样品若滴定毫升数相差0.10mL计算结果相差0.22%,因此可有效提高测定的准确度和精密度。
(2)样品的称量质量不合理。当样品中氟含量为40.00%~60.00%,称取0.2g样品时,滴定消耗硝酸钍的量约为6mL~9mL,硝酸钍的滴定毫升数太小,换算为百分含量时所乘的系数较大,同样容易引起较大的分析误差。而氟化钠为易溶于水的样品,完全可以将样品的称量质量提高到0.3g,以增加滴定时硝酸钍标准溶液的消耗体积,提高方法的准确度和精密度。
(3)计算氟含量的公式(2)有编辑性错误,公式中V3、V4应为硝酸钍标准溶液体积,而不是硝酸标准溶液体积。
综上所述,现行标准在技术方案上存在分析误差较大的缺点,因此急需对YS/T 535.2-2009进行修订,修订后的标准通过降低硝酸钍标准溶液的浓度和增加样品的称量质量,将硝酸钍标准溶液的滴定体积提高到20mL左右,极大的提高了方法的准确性和精密度,能够较好的满足目前我国氟化钠检测和质量控制的要求,进一步完善我国氟化钠分析检测标准体系,对我国铝工业的发展起到技术支撑作用。